一起软启动器故障检测过程

刘 辉，张德康

（中国石油克拉玛依石化分公司，新疆克拉玛依 834003）

0 引言

软启动器是石油炼化行业中常见的电气设施之一，常用于大型同异步压缩机组的供配电系统中。它是一种能使电机端电压（或电压和频率）连续缓慢增加，转速平滑地上升，直至额定转速运行，称为电机软启动。

1 软启动的作用

1.1 电机启动的条件

电机不管是直接启动、降压启动还是软启动，都必须满足的条件是：①启动时母线电压降不能大于标称电压的15%；②启动时该电机的端电压应保证能驱动机械设备，即电机的启动转矩大于机械设备的静态转矩；③启动时间不大于工艺生产允许（如电机的过热保护）的时间。

1.2 电机直接启动带来的危害（图1）

（1）电气方面。①冲击电网，对于功率相对较大的电气设备，若采用直接启动方式会因瞬时电流大对电网造成大的冲击，不仅会造成因电机绕组过热产生绝缘损坏，而且会因启动电流大，造成电源电压的显著下降，影响电网的供电质量，使同一电源上的其他设备无法正常运行；严重时甚至会影响现场监控仪表的正常使用。②大的冲击电流（可达5～7倍额定电流）破坏电机的绝缘，降低电动机寿命。

图1 直接启动和中压软启动器特性对比

（2）机械方面。①过大的启动转矩产生机械冲击，对被带动的设备造成大的冲击力，缩短寿命，影响精度。如使联轴器损坏、皮带撕裂等。②造成机械传动部件的非正常磨损及冲击，加速老化，缩短寿命。

2 故障及判断测量

厂里使用的是能科股份（NANCAL）生产的NC3S中压软启动器，近期软启动器出现一起故障。厂内连续重整装置氢增压机K-2202C（3000 kW/6000 V）电机在启动5 s后保护动作跳闸，电机无法启动。故障表现为三相电流不平衡，电机启动过程中电流显示三相电流分别是540 A，340 A和320 A。

（1）翻阅使用说明书中故障分析。电流不平衡的故障可能：①检查控制模块的光纤线1&3&5是否正确连接。②检查电流增益开关三相是否相同设置。③核实三相均有电流。④如有一相无电流显示，软启动曲线改为 0（基本）尝试启动。⑤如果问题仍存在，执行触发测试。

（2）现场检查控制盒上的触发信号光纤1&3&5是否正确连接且连接牢固；控制模块上的电流增益开关三相均在右侧为相同设置；电机启动过程中电流显示三相均有电流；检查后再启动电机，故障依然存在。

（3）停电做安全措施后，打开中压软启动器柜门准备对柜内元器件检查。检查各元器件外观均正常；检查功率单晶闸管RGK和RKK电阻值及触发测试，得出表1、表2和表3的结果。

表1 晶闸管RGK检测值

表2 晶闸管RKK检测值

经过对检测系统电压、EPT接收机输出电压有效值测量，得出结果如表3。

表3 EPT接收机输出电压有效值

（4）功率单元触发测试，将220 V控制电源1#段子与7#实验段子短接，给触发电源使功率模块上的触发板各区绿灯全亮，此时连续按（Select）键4次来进行晶闸管的触发，检查所有绿色和红色发光二极管，并按照R相和S相、S相和T相、R相和T相逻辑各相红色发光二极管点亮。以上检查确定软启动器功率单元完好。

（5）检查柜内各元器件硬连接：柜内二次线紧固；控制IO接口端子紧固；CT回路接线检查。在检查CT回路卡件时发现卡件连接不牢固。

至此软启动器内部检查完毕，拆除安措送电试机，启动时间约为11 s，软启动器切除后显示三相电流分别是140 A，139 A和144 A，电机启动正常。

3 结论

（1）检查控制盒内接线正常，触发测试及功率单元动作正常、检测数据在正常范围内。由此判断故障为CT回路卡件连接不牢固电流检测偏差，启动时检测三相电流不平衡造成故障跳闸电机无法启动。

（2）本次维修故障排查过程比较全面，使得中心的检维修规程制度得以完善。